Question

jaru

青線部が何故こうなるのか分かりません。
圧力は1/4になっているので体積も1/4になるのではないのですか？
何故4倍になっているのでしょうか…

気体の溶解度は標準状態(0℃, 1.0×10°Pa)に直した気体の体積で示されること
が多いです。標準状態で,1molの気体の体積ば22.4Lでしたね(p.94)。
ですので,溶解度÷ 22.4をすることで,溶けた気体の物質量[molがわかります
〈問)
水素H。の0℃, 40℃の溶解度は、0.021, 0.016である((0℃,1.0×10°Paの条件
に換算した。1Lの水に溶ける体積L)。次の各問いに答えよ。ただし,H=1.0とする。
(1) 0℃, 4.0 × 10°Paで10Lの水に溶ける水素の物質量を求めよ。
(2) 0℃, 4.0 ×10°Paで10Lの水に溶ける水素の体積を求めよ。
(3) 0℃,4.0 ×10Paで10Lの水に溶ける水素の,0℃,1.0×10°Paでの体積
を求めよ。
(4) 0℃,1.0×10Paで10Lの水に水素を溶かしたのち,圧力を一定に保ちな
がら温度を40℃に上昇させたところ,溶けていた水素が気体となって出て
いった。出ていった水素の質量を求めよ。
解きかた0℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.021L,
40℃で1Lの水に溶ける水素の体積は標準状態に直すと0.016Lということです。
0.021
0.016
それぞれを物質量に直すと
[mol),
[mol] ですね。
22.4
22.4
(1) 圧力が4倍になり,水の量が10倍になっていますから
0.021
4×10×
-=0.0375 [mol)
22.4
3.8×10-?mol…答
(2) これは引っかかりやすい問題です。前ページで見たように,気体の体積
はその圧力·温度下で計算した場合,いつでも一定です。
0℃, 1.0×10Paで1Lの水に溶ける水素の体積は0.021Lで,4.0×10°Pa
でも体積は不変です。水が10Lになった部分だけが影響します。
0.021 (L)×10=0.21L
(3) 0℃,1.0×10Paでは気体の体積は 1molで22.4Lなので,(1)で求めた。
溶けている物質量に22.4を掛けましょう。
0.0375 [mol]×22.4 [L/mol]=0.84L
または、(2)を4倍にしたのが0℃, 1.0×10paでの体積になるとしても
かまいません。
(4) 1Lの水で温度を0℃ → 40℃と変化させると
0.84L
0.021-0.016
[mol)
22.4
の10倍の水素が発生し,Heは1molあたり2.0gなので
合
0.021-0.016
-×2.0=0.00446 [g)
4.5× 10-g
10×
22.4

12-4 気体の溶解度
319
その温度において,1L の水に溶ける気体を、
標準状態(0℃,1.0×105Pa)に直したとき
の体積で示される。
気体の溶解度
標準状態で1molの気体は22.4Lなので
溶解度
22.4
でその温度において,1L の水に溶ける気体の
物質量 (mol) に直せる!
画水素 H2 の0℃での溶解度は0.021L(0℃, 1.0×10°Pa
の条件に換算した体積)
(1) 0℃, 4.0×10°Pa, 10L の水に溶ける H2の物質量は?
圧力が4倍,水は 10倍(10L)なので
0.021
4×10×
22.4
=3.8×10-2(mol)
(2) 0℃, 4.0×10°Pa, 10L の水に溶ける Haの体積は?
(3) 0℃, 4.0×10°Pa, 10L の水に溶ける Heの,0℃,
1.0×10°Paでの体積は?
(2) 4.0×10°Pa
(3) 1.0×10°Pa
H2
O0
O
000
Hz
0.21L
0.84L
(2)と(3は同じ物質量でも
圧力が違うために、
体積が異なるんじゃ
ここまでやったら
別冊 P.89へ
O
O

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

🍇こつぶ🐡

ボイルの法則より、
圧力が1/4になっているので体積は4倍になります。

反比例ですから。
比例にしたらダメですよ。
気体の圧力と体積は反比例。

ヘンリーの学習で、ここが混乱する部分だから、頑張って理解されて下さい🙇

jaru

なるほど…！！
わかりました。
ありがとうございます！🙇🏼‍♂️

🍇こつぶ🐡

理解され、よかったです🙇